第章恒定电流和电路.ppt

4.4.3 电动势的测量，电势差计 补偿原理 要想准确地测一个电源的电动势，必须在没有任何电流通过该电源的情况下测定它的路端电压。解决这个问题的办法就是利用补偿法。 滑线式电势差计 在这个电路里，供电电源E、制流电阻R（调节R可以改变供电电源的输出电流）和滑线电阻AB所组成的回路叫做辅助回路。它实质上是一个分压器。 拨动滑动接触头C，就可以改变A、C一段电阻两端的电压UAC，UAC就是用来代替可调电动势的。 电势差计的校正 要准确地测定电动势，关键在于准确地测定平衡时AC一段电阻的阻值RAC和辅助回路的工作电流I。 工作电流I出于设计和使用的考虑，总是标定为一定数值I0。 可以把待测电动势的数值直接标刻在各段电阻上（即仪器的面板上），无需计算就可直接读数。 要准确地测量电动势首先就得调节制流电阻R使工作电流准确地达到标定值I0。这一步工作叫做电势差计的校准。 这时，工作电流准确地达到标定值I0，校准工作就完成了。 对于长时间的多次测量工作来说，只有开头的一次校准是不够的。这是因为供电电源的电动势和内阻都不可能很稳定，它们的变化将使工作电流偏离标定值。因此，在测量过程中，要不时地进行校准。 1. 基尔霍夫方程组及其应用 基本概念 支路：电源和（或）电阻串联而成的通路。支路中电流强度处处相等。 节点：三条或三条以上支路的联接点。 §4.5 基尔霍夫方程组 回路：若干条支路构成的闭合通路。 基尔霍夫方程组 （1）基尔霍夫第一方程组 又称节点电流方程组。规定：流向节点的电流强度前面写减号，从节点流出的电流强度前面写加号，汇于节点的各支路电流强度的代数和为零。 （2）基尔霍夫第二方程组 又称回路电压方程组。它的基础是稳恒电场的环路定律。 规定电势从高到低的电势降落为正，电势从低到高的电势降落为负，沿回路环绕一周。电势降落的代数和为零。 电阻上电势降的正负：流过电阻的电流方向与绕行方向一致，电势降为正，流过电阻的电流方向与绕行方向相反，电势降为负。 电源上电势降的正负：回路绕行时由电源的正极穿过负极，电势降为正；回路绕行时由电源的负极穿过正极，电势降为负。 复杂电路回路方程数应为电路的独立回路数，形象地说，是其网孔数。 解 标定各支路电流及回路绕行方向如图所示。对节点A有 对回路I，有 对回路II，有 解得 I1 = 160毫安， I2 = --20毫安。 例2 如图所示的电路， 解：选定各支路电流及回路绕行方向如图。根据基尔霍夫方程组，可列出如下方程 联列上述方程，代入数据解得： 3）基尔霍夫方程组应用小结 i)?? 标定支路电流方向，标定回路绕行方向。 ii)?? 列出基尔霍夫第一定律的数学表达式，流入的电流为负，流出的电流为正。 iii)?? 列出基尔霍夫第二定律的数学表达式，绕行方向与电阻上标定电流方向一致的，该电阻的电势降为正；反之，取负。电动势与绕行方向相反的，其电势降为正，反之为负。电动势方向与回路绕行方向一致的，该电源的电势降取负值，反之取正。 iV）解方程组，确定支路电流的实际方向。解出的电流值为正的，实际电流方向与标定方向相同，反之，实际电流方向与标定方向相反。 3. 例题 例1 电阻均为R的导线，组成一立方框架，求其对角线两端a、b间的电阻。 可知 由欧姆定律，a、b两端的电阻满足 解得 * 静电场中的导体处于静电平衡时，其内部的场强为零，内部没有电荷作定向的宏观运动。 如果把导体接在电源的两极上，则导体内任意两点之间将维持恒定的电势差，在导体内维持一个电场，导体内的电荷在电场力的作用下作宏观的定向运动，形成电流。 第四章 恒定电流和电路 U v §4-1 电流 电流密度 一、电流 1、形成电流的条件 在导体内有可以自由移动的电荷（载流子） 在半导体中是电子或空穴 在金属中是电子 在电解质溶液中是离子 在导体内要维持一个电场，或者说在导体两端要存在有电势差 2、电流的方向 S I 正电荷移动的方向定义为电流的方向 电流的方向与自由电子移动的方向是相反的。 正负电荷运动对电流的贡献具有等效性.习惯上常规定正电荷流动的方向为电流的正方向。 3. 电流强度（简称电流）(electric current ) 定义:单位时间内通过导体任一截面的电量. 单位：库仑/秒=安培 ①电流强度是标量,用 I 表示。 它是国际单位中的基本量。 常用毫安（mA）、微安（?A） 讨论： 在导体中，电流的方向总是沿着电场方向，从高电势处指向低电势处. ②电流的方向与矢量的方向在本质上是不同的。 电流的方向只是表明电流的流向，是对一个曲面而言的.而一个矢量在空间可以有无数个可能的方向. ③电流的